新型鎂合金幕牆的應用

2020-12-05 中國鋁業網

【鋁道網】當今世界金屬幕牆所使用的材料種類還比較單一，其種類包括一些鋁複合板、單層鋁板、不鏽鋼板和彩塗鋼板等。金屬材料的力學及自身特性賦予了金屬幕牆獨具一格的外牆裝飾效果。不同的金屬材料體現各自獨特品質特性如青銅的優雅華貴；不鏽鋼的高強度及高耐蝕性；鋁合金表面色彩的多樣化，鎂合金的輕質性。

隨著經濟全球化和我國「一帶一路」發展理念的提出，節能降耗的相關理念已經深入到各個行業，並且都在發展節能降耗相關的技術，制定可持續發展策略。建築節能主要從建築的外圍系統來著手，在建築的外部結構中，為減輕鋼龍骨負重，通過開發輕質建築幕牆材料，減少鋼龍骨用量，從而達到有效節約高耗能建材的目的。國內新概念建築起步較晚，尤其在複雜曲面金屬材料的加工工藝與材料研發上與發達國家相比還存在一定的差距。隨著信息爆炸時代的來臨，設計師之間可以互通有無，不同的設計師有著不同的創新設計理念，但限於複雜曲面金屬建築裝飾材料選擇的單一和新型金屬幕牆材料研發的滯後，設計師並不能完全實現自己的對建築物的設想。

鎂合金具有密度小(純鎂的密度是1.749/cm3，約為鋁的64%、鋅的25%和鋼的20%)、比強度高等特點。近些年，一些材料研究者依據鎂合金的優點，開發出了一系列具有高強度和優異室溫成形性能的鎂合金板材，諸如AZ31、Mg-ZnRE系列鎂合金等。其抗拉強度可達200MPa以上，延伸率可達20%以上。這充分的說明鎂合金既可以滿足高層建築幕牆的強度要求，又可以滿足特異性建築對板材成型性能的要求。所以，在建築幕牆中使用鎂合金材料具有巨大的開發潛力。

鎂合金雖具有媲美鋁合金的強度，重量只有同體積鋁合金的64%左右，同時其具有較好的室溫成型性能，使得鎂合金應用於金屬幕牆領域成為了可能。但這其中也存在著一些問題亟待解決。

作為建築幕牆中使用的面板材料，鎂合金優異的導熱性能，成為制約鎂合金幕牆使用及發展的瓶頸性問題。導熱性較好的幕牆材料，對於建築物本身來說，既不經濟也不節能。

鎂合金板材較為輕薄，可以減少龍骨和連接件的用量及強度，但是對於高層及超高層建築，需要保證其幕牆系統的抗變形能力。

對於鎂合金的特性，和使用過程中可能存在的問題，提出以下解決方案進行改進。

根據幕牆使用需求，可以改進鎂合金幕牆材料加工方法，利用複合材料的思維，定製生產出鎂合金複合板，其主要是由內外兩層相同厚度的鎂合金板中間夾入3mm~8mm厚的聚乙烯或硬質聚乙烯發泡板，組成複合材料。鎂合金板面塗氟碳樹脂塗料，形成較為堅韌且穩定的保護層，板的背面塗有聚脂漆以防止可能出現因潮溼導致的腐蝕。通過加工工藝的改進可以解決鎂合金作為金屬幕牆材料較弱保溫性能的問題，為新材料的應用提供一種新的思路。

對於新材料應用於金屬幕牆，這是一個新的領域，需要對每幢建築的每個重要部位進行科學的力學計算，考慮因素應包括風壓、自重、地震、溫度和耐久性等，並且對埋件、龍骨系統的強度進行仔細校核，做到節能但不質劣。

隨著新金屬材料的開發及新型建築概念的發展，鎂合金金屬材料具有相當廣闊的應用前景。其優異的成型性能及強度保證了作為幕牆材料使用的可能性，但鎂合金自身也存在一些問題，但是不能因噎廢食，需要我們不斷的努力去發現問題並改進問題。將鎂合金的應用市場再提升一個臺階，為新型建築的發展提供廣闊的舞臺。

作者:匿名8671次瀏覽

相關焦點

  • 新型多級納米結構鎂合金研究取得進展
    鎂合金因比強度高和低密度等特點，在航空航天，汽車工業、醫藥化工等領域應用廣泛。然而，其固有的密排六方結構致使其延展性較差，獲得兼具高強度與高塑性的鎂合金成為研究的重要方向。前期研究表明，通過表面機械研磨處理（SMAT），在鎂合金表面引入梯度納米結構，能夠改善鎂合金的顯微硬度和耐磨性能，但會致使塑性的明顯降低。
  • 鎂合金表面處理國內外研究應用現狀
    關鍵詞：鎂合金；表面處理；塗層     引言     鎂是金屬結構材料中最輕的一種#純鎂的力學性能很差。但鎂合金因體積質量小、比強度高、加工性能好、電磁屏蔽性好、具有良好的減振及導電、導熱性能而備受關注。鎂合金從早期被用於航天航空工業到目前在汽車材料、光學儀器、電子電信、軍工工業等方面的應用有了很大發展。
  • 金屬所：新型多級納米結構鎂合金研究取得進展
    鎂合金因比強度高和低密度等特點，在航空航天，汽車工業、醫藥化工等領域應用廣泛。然而，其固有的密排六方結構致使其延展性較差，獲得兼具高強度與高塑性的鎂合金成為研究的重要方向。前期研究表明，通過表面機械研磨處理（SMAT），在鎂合金表面引入梯度納米結構，能夠改善鎂合金的顯微硬度和耐磨性能，但會致使塑性的明顯降低。
  • 呂堅院士團隊：兼具高強高塑的新型多級納米結構鎂合金
    鎂合金由於具有比強度高和低密度等特點，在航空航天，汽車工業、醫藥化工等領域應用廣泛。然而由於其固有的密排六方結構，致使其延展性較差，獲得兼具高強度與高塑性的鎂合金也成為當前研究的一個重要方向。前期研究結果表明，通過表面機械研磨處理（SMAT），在鎂合金表面引入梯度納米結構，能夠顯著改善鎂合金的顯微硬度和耐磨性能，但會導致其塑性的顯著降低。
  • 【中國科學報】新型鎂合金材料可提高阻尼減震性能
    【中國科學報】新型鎂合金材料可提高阻尼減震性能 滿足精密儀器、航空航天等領域需求 2020-05-14 中國科學報 沈春蕾 　　「鎂及其合金的強度、剛度、塑性和斷裂韌性仍低於鋼鐵和鋁合金，且抗高溫蠕變能力差，制約了其廣泛應用。」劉增乾說，科研團隊利用微觀三維互穿仿生結構研製出新型仿生複合材料，不僅實現了鎳鈦增強相與鎂基體在性能優勢上的互補與結合，而且賦予材料形狀記憶與自修復功能。
  • 兼具高強度與高塑性的新型多級納米結構鎂合金研究取得新進展
    鎂合金由於具有比強度高和低密度等特點，在航空航天，汽車工業、醫藥化工等領域應用廣泛。然而由於其固有的密排六方結構，致使其延展性較差，獲得兼具高強度與高塑性的鎂合金也成為當前研究的一個重要方向。前期研究結果表明，通過表面機械研磨處理（SMAT），在鎂合金表面引入梯度納米結構，能夠顯著改善鎂合金的顯微硬度和耐磨性能，但會導致其塑性的顯著降低。
  • 鎂應用:鎂合金新應用-機器人手臂
    2020-11-26 09:18:51　來源: 鎂途 舉報 　　01鎂合金機械臂
  • 呂堅院士團隊《尖端科學》新型納米結構，同時提升鎂合金強度塑性
    導讀：本文開創性地結合Mg基雙相金屬玻璃與梯度納米晶結構，成功設計出多級納米結構鎂合金，將梯度納米晶鎂合金延伸率提升至20%，恢復至未SMAT（粗晶）鎂合金的延展性。同時，合金屈服強度得以保存在230MPa，與SMAT鎂合金強度相當。
  • 新型鎂合金材料可提高阻尼減震性能,滿足航空航天等領域需求
    「鎂及其合金的強度、剛度、塑性和斷裂韌性仍低於鋼鐵和鋁合金，且抗高溫蠕變能力差，制約了其廣泛應用。」劉增乾說，科研團隊利用微觀三維互穿仿生結構研製出新型仿生複合材料，不僅實現了鎳鈦增強相與鎂基體在性能優勢上的互補與結合，而且賦予材料形狀記憶與自修復功能。
  • 廣泛應用下 玻璃幕牆的生態化技術研究
    作為現代建築的象徵，玻璃幕牆在國內得到了越來越廣泛的應用。它具有輕巧、晶瑩的透射和反射性質，可以營造出明亮的室內光環境並達到建築內外空間交融的效果，因而成為各類建築外觀立面設計的新寵。但是，人們在使用過程中發現，玻璃幕牆也給我們帶來了負面影響，如光汙染和溫室效應等。
  • 玻璃幕牆設計中的美學應用原則
    玻璃幕牆設計中的美學應用原則： 美學原則將抽象的美學概念表達成具體的形式美感為避兔大塊的鏡面給人以平淡的感覺，可按層在適當的位置設外開通風窗，產生相對的「點」設置連續的通風百葉窗或裝飾拉杆，產生相對的「線」，防曬板產生相對的「面」對整幅大塊的牆體在中部設置空位置，如避難層，產生相對的「體設計時強調某些元素，或綜合應用，分布時應體現一種調和關係。
  • 丁文江:帶領團隊在稀土鎂合金等領域實現應用突破
    上海交通大學材料學院教授、中國工程院院士丁文江在鎂材料領域研究了整整31年，帶領團隊在稀土鎂合金、醫用生物鎂、鎂基能源材料等三個領域取得成果，實現了應用突破。昨天，丁文江榮獲上海市科技功臣獎。　　鑄造老師上課讀海涅詩句　　63歲的丁文江，讀書時其實更喜歡文科。「我當年最大的理想是當記者。」丁文江笑著說。然而造化弄人。
  • 新型鎂合金，強度堪比低碳鋼
    這樣的烘烤硬化性(BH)在鎂合金中從未被探索過，可與目前用於製造汽車車身的低碳鋼和中等強度鋁合金相媲美。通過透射電子顯微鏡和原子探針層析成像(TEM-APT)對烘烤硬化試樣的微觀結構進行了表徵，發現Al、Zn和Ca原子析出到基底<<a>>位錯處，並通過釘扎位錯的運動促進了合金強化，同時這些原子也會聚集。
  • 鎂合金防護底漆的研製
    鎂合金防護底漆的研製張全偉1，張劍飛1，劉建武2，王進忠1，馬豔青1，鄭玉龍1，徐鵬兵1(1.中昊北方塗料工業研究設計院有限公司
  • 生物可降解醫用鎂合金應用於骨缺損修復中的研究展望
    鎂合金作為一種可降解吸收的金屬材料，生物相容好且物理性質接近骨皮質，能促進骨形成及骨再生[2，3]，滿足了GBR中屏障膜所需具備的特性要求。作為一種新型的可降解生物植入材料，近年來被廣泛研究和討論。故本文就有關鎂合金的優越性能及屏障膜的的研究現狀和展望作一綜述。
  • 上海交大最新研究：一種具有超高可加工性的低成本鎂合金
    鎂合金是最輕的金屬結構材料，在汽車、航空航天等領域的結構輕量化方面有廣闊的應用前景。然而，鎂的晶體對稱性低，導致其室溫可加工性差。這個缺點推高了鎂合金零件的製備成本，嚴重削弱了這種材料的競爭優勢。材料可加工性受到拉伸延伸率和加工硬化率兩個因素的影響。採用添加稀土元素、晶粒細化、析出強化等傳統方法，一般只能提高鎂合金的拉伸延伸率或加工硬化率中的一項，難以同時提高兩項。
  • 雲海金屬:公司稀土鎂合金,主要應用在汽車、電子等行業領域
    貴司的稀土鎂合金應用於哪些產品領域？公司回答表示，公司稀土鎂合金，主要應用在汽車、電子等行業領域。 軍工產品使用的高性能鎂合金棒材是公司生產的，提供繪軍工單位的深加工部件目前是下遊客戶生產的。公司通過軍工認證後，深加工部件也由公司直接生產供應，謝謝。
  • 新一代鎂合金減少碳排放
    改善的鎂合金的製造工藝，可以用於更多的應用。易卜拉欣·卡拉曼（Ibrahim Karaman），阿明·本澤爾加（Amine Benzerga）和艾倫·尼德勒曼（Alan Needleman）博士，和來自TEES的博士生Wahaz Nasim；LANL的Ricardo Lebensohn博士正在一起合作開發改善鎂合金的製造工藝，以使該合金可以得到更廣泛的應用。
  • 一套新技術讓稀土鎂合金改頭換面
    晶粒細化劑技術獲新突破目前，我國工業領域普遍採用鎂鋯中間合金作為晶粒細化劑，市場現有產品存在鋯元素細化效率低(低於40%)、鋯顆粒大量沉積、細化劑成本高、雜質含量高以及細化工藝操作不穩定等諸多問題，對實際工業應用帶來不小困難。
  • 鎂合金/鋁合金壓鑄的市場潛力與發展
    原標題：鎂合金/鋁合金壓鑄的市場潛力與發展 來源：壓鑄鋁合金陽極氧化產業研究一、我國鎂合金鑄造的現狀及問題迄今為止，壓鑄（高壓鑄造）佔據著鎂合金結構件製造得主導地位。本世紀以來，鎂合金壓鑄結構件呈現出持續、快速的增長趨勢。